电动汽车高压电安全测试解读
张渤;邹圣星;范学;李高林
【摘 要】The author briefly introduces the measurement and requirements of high voltage safety test of EV with the example of some vehicle model.%介绍电动汽车在高压电安全测试方面的方法以及要求，并结合某车型进行测量。
【期刊名称】磁动力《汽车电器》
【年(卷),期】2012(000)010
【总页数】6页(P48-53)
【关键词】电动汽车;高压电安全测试;HV
电压跟随器电路
【作 者】张渤;邹圣星;范学;李高林 【作者单位】深圳市比亚迪汽车有限公司,深圳518118;深圳市比亚迪汽车有限公司,深圳518118;深圳市比亚迪汽车有限公司,深圳518118;深圳市比亚迪汽车有限公司,深圳518118
【正文语种】中 文
【中图分类】U469.72
局部镀锡随着对能源的需求以及对环境保护的需求，越来越多的电动汽车问世，人们也从最开始的性能及价格的关注转移到了对品质和安全的关注，当然，作为整个电动汽车的核心，高压电池、高压回路以及整个电动汽车的安全是必不可少的。纯电动汽车工作模式下最高电压可达600 V左右，对于如此高的电压，消费者在驾驶、充电或其他操作的时候，如何保障其安全则是我们研究的重点。
本文主要介绍电动汽车高压部件在电安全方面的要求及测试，以确保消费者在正常操作和误操作时都不会有触电危险。国际标准化组织为此制定了ISO 6469系列高压安全标准。本文参考GB/T 18384以及ISO 6469对电动汽车安全设计中的电安全方面进行解读。
1 GB/T 18384标准解读
1.1 电气产品安全的意义
塑料机器人产品的设计和机构必须能够保证在正常使用和可能的失效条件下，不会对使用者产生触电和其他危险，不会对周围环境产生危害，如火灾等。产品在设计和生产时，对可能产生的危害，应提供双重的保护措施。
1.2 电压等级及设备分类
1） 根据GB/T 18384.3—2001， 把电压分为2个等级，如表1所示。
2）设备等级分类:①Ⅰ类设备，即依靠基本绝缘对带电部件进行防触电保护，并把这个设备中外露可导电部件与保护导体相连的设备，如图1所示；②Ⅱ类设备，即使用双重绝缘或加强绝缘进行防触电保护的设备，如图2所示。 表1 电压等级注:rms（root mean square）表示交流电压的有效值。电压等级工作电压/V直流系统 交流系统（15～150 H z）（r m s）A 0＜U≤60 0＜U≤25 B 60＜U≤1000 25＜U≤660
锅巴生产设备车载高压部件一般包括:电池包、DC-DC、驱动电机、空调压缩机等高压部件。这些部件都需要进行电安全测试。
1.3 高压电器电安全要求
GB 18384中电安全试验主要项目有:绝缘电阻、绝缘耐压、等电势、防直触等，ISO 6469中增加了泄漏电流测试项目。具体解读如下。 1.3.1 绝缘电阻
动力电池 （储能装置）的绝缘电阻根据GB/T 18384.1提供的公式进行计算。其测试原理如图3所示。
除高压电池包外，汽车高压部件也需进行绝缘电阻试验，其试验原理如图4所示，将整个高压回路连接在一起，测量回路与汽车底盘之间的绝缘电阻。
动力系统绝缘电阻测试电压根据GB 18384.3选择，使用一个至少为动力系统标称电压1.5倍的试验电压或500 V（DC）电压，两者取较高值，施加电压时间应足够长，以获得稳定的读数。表2为两类设备的绝缘电阻要求值。
表2 绝缘电阻要求值注:绝缘电阻按照设备的标称电压计算。设备 Ⅰ类 Ⅱ类测量阶段最小瞬间绝缘电阻 ／（kΩ/V）0.1 0.5测量阶段计算的最小绝缘电阻／（kΩ/V）1 5
1.3.2 绝缘耐压
绝缘耐压主要考核产品在异常高压下绝缘系统的承受能力。当设备不运作时，对测试点施以一高压，测试是否有绝缘破坏或电气闪络发生。
自动感应垃圾桶GB 18384中绝缘耐压有3个等级，实际测试中建议采用ISO 6469中绝缘耐压的等级，其将国标中Ⅱ类设备的附加绝缘2U+2250等级取消，与双重绝缘等级合并为一个等级。具体测试要求见表3。
表3 绝缘耐压试验电压选择注:1） 此处，U为最大工作电压；2） 也可选择交流电压有效值的1.414倍的直流电压作为试验电压。零部件种类 试验电压基本绝缘 2U+1000（交流电压 有效值）双重绝缘和加强绝缘 2U+3250（交流电压 有效值）
1.3.3 泄漏电流
当电流经过绝缘阻抗后溢出，称之为泄漏电流.当电流经由人体接触，使电流经过人体流向大地，即造成电气伤害。泄漏电流测试与绝缘耐压、接地保护测试的不同之处在于被测设备是在运行的状态下进行测试的，其示意图如图5所示。泄漏回路中会加上一个人体模拟阻
抗电路，可模拟在真实情况下人体的阻抗。
不论是国家标准法规还是地区标准法规，泄漏电流的标准因产品绝缘类型不同而有所不同。“CLASSⅠ、Ⅱ、Ⅲ”主要考虑产品的绝缘系统，源自IEC体系，简要介绍如下:CLASSⅠ是指产品的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括接地方式，也即上文中的Ⅰ类设备；CLASSⅡ是指产品的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，例如双重绝缘或加强绝缘，但没有接地或依赖安装条件的保护措施，也即Ⅱ类设备；CLASSⅢ是指产品的防触电保护依靠电源电压为安全特低电压 （SELV），以保证其不会产生危险电压。
泄漏电流可大致划分为接地泄漏电流、外壳泄漏电流与患者泄漏电流，如表4所示。
Ⅰ类设备不需要测量外壳泄漏电流 （金属外壳必须进行接地以提供触电保护）。由于金属外壳已在接地电阻测试中进行过等电势测试，因此仅需测试未接地的外壳。
表4 泄漏电流的分类分 类 含 义接地泄漏电流 是指通过保护接地线流入接地端子的电流外壳泄漏电流是指人出没被测设备时通过人体流过的电流，这里不包括因出没接触部而流入
人体的电流患者泄漏电流是指接触部与人连接时流过的电流，包括3种类型 （Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），测试项目因接触部的类型而异患者测量电流是指在正常使用状态下，患者在接触部之间流过的非有意发生生理反应的电流
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